Kifaa cha ulinzi wa mawimbi, pia kinachojulikana kama ulinzi wa kuongezeka kwa kasi au SPD, kimeundwa ili kulinda vipengele vya umeme dhidi ya kuongezeka kwa voltage ambayo inaweza kutokea katika saketi ya umeme.

Wakati wowote ongezeko la ghafla la sasa au voltage linapozalishwa katika saketi ya umeme au saketi ya mawasiliano kwa sababu ya mwingiliano wa nje, kifaa cha ulinzi wa mawimbi kinaweza kufanya na kuzima kwa muda mfupi sana, kuzuia msongamano huo usiharibu vifaa vingine kwenye saketi. .

Vifaa vya ulinzi wa upasuaji (SPDs) ni njia ya gharama nafuu ya kuzuia kukatika na kuimarisha uaminifu wa mfumo.

Kwa kawaida huwekwa kwenye paneli za usambazaji na huchukua jukumu muhimu katika kuhakikisha utendakazi mzuri na usiokatizwa wa vifaa vya elektroniki katika anuwai ya matumizi kwa kuzuia kupita kiasi kwa muda mfupi.

SPD hufanya kazi kwa kugeuza voltage ya ziada kutoka kwa mawimbi ya muda mfupi kutoka kwa vifaa vilivyolindwa.Kwa kawaida huwa na varistors za oksidi za chuma (MOVs) au mirija ya kutokeza gesi ambayo hufyonza volti ya ziada na kuielekeza chini, na hivyo kulinda vifaa vilivyounganishwa.

Kuongezeka kwa nguvu kunaweza kutokea kwa sababu mbalimbali, ikiwa ni pamoja na mgomo wa umeme, kubadili gridi ya umeme, uunganisho wa waya usiofaa, na uendeshaji wa vifaa vya umeme vya juu.Inaweza pia kusababishwa na matukio yanayotokea ndani ya jengo, kama vile kuwashwa kwa injini au kuwasha/kuzimwa kwa vifaa vikubwa.

Kusakinisha SPD kunaweza kutoa manufaa kadhaa, ikiwa ni pamoja na:

Ulinzi wa vifaa nyeti vya elektroniki kutokana na kuongezeka kwa voltage.

Kuzuia upotezaji wa data au ufisadi katika mifumo ya kompyuta.

Upanuzi wa muda wa maisha wa vifaa na vifaa kwa kuwalinda kutokana na usumbufu wa umeme.

Kupunguza hatari ya moto wa umeme unaosababishwa na kuongezeka kwa nguvu.

Amani ya akili kujua kwamba vifaa vyako vya thamani vinalindwa.

Muda wa maisha wa SPD unaweza kutofautiana kulingana na mambo kama vile ubora wake, ukali wa mawimbi inayokumbana nayo, na desturi za matengenezo.Kwa ujumla, SPD zina muda wa kuishi kuanzia miaka 5 hadi 10.Hata hivyo, inashauriwa kukagua na kupima mara kwa mara SPD na kuzibadilisha inapohitajika ili kuhakikisha ulinzi bora zaidi.

Haja ya SPD inaweza kutofautiana kulingana na mambo kama vile eneo la kijiografia, kanuni za eneo na unyeti wa vifaa vya kielektroniki vilivyounganishwa.Inashauriwa kushauriana na fundi umeme au mhandisi wa umeme aliyehitimu ili kutathmini mahitaji yako mahususi na kubaini ikiwa SPD ni muhimu kwa mfumo wako wa umeme.

Vipengee vichache vya kawaida vya kinga ya upasuaji vinavyotumika katika utengenezaji wa SPDs ni mirija ya oksidi ya metali (MOVs), diodi za uharibifu wa maporomoko ya theluji (ABDs - ambazo zamani ziliitwa silicon avalanche diode au SADs), na mirija ya kutoa gesi (GDTs).MOVs ndio teknolojia inayotumika sana kwa ulinzi wa saketi za nguvu za AC.Ukadiriaji wa sasa wa kuongezeka kwa MOV unahusiana na eneo la sehemu-mbali na muundo wake.Kwa ujumla, ukubwa wa eneo la sehemu ya msalaba, juu ya ukadiriaji wa sasa wa kifaa.MOV kwa ujumla ni za jiometri ya duara au ya mstatili lakini huja katika wingi wa vipimo vya kawaida kuanzia milimita 7 (inchi 0.28) hadi 80 mm (inchi 3.15).Ukadiriaji wa sasa wa kuongezeka kwa vipengele hivi vya ulinzi wa kuongezeka hutofautiana sana na hutegemea mtengenezaji.Kama ilivyojadiliwa awali katika kifungu hiki, kwa kuunganisha MOVs katika safu sambamba, thamani ya sasa ya kuongezeka inaweza kuhesabiwa kwa kuongeza tu ukadiriaji wa sasa wa MOVs mahususi pamoja ili kupata ukadiriaji wa sasa wa safu.Kwa kufanya hivyo, kuzingatia inapaswa kuzingatiwa uratibu wa uendeshaji.

Kuna dhana nyingi juu ya sehemu gani, topolojia gani, na utumiaji wa teknolojia mahususi hutoa SPD bora zaidi ya kuelekeza mkondo wa kuongezeka.Badala ya kuwasilisha chaguo zote, ni vyema mjadala wa ukadiriaji wa sasa wa kuongezeka, Ukadiriaji wa Sasa wa Utekelezaji wa Jina, au uwezo wa sasa wa kuongezeka uzunguke kwenye data ya jaribio la utendakazi.Bila kujali vijenzi vilivyotumika katika muundo, au muundo mahususi wa kimitambo uliowekwa, cha muhimu ni kwamba SPD ina ukadiriaji wa sasa wa kuongezeka au Ukadiriaji wa Sasa wa Utekelezaji ambao unafaa kwa programu.

Toleo la sasa la Kanuni za Wiring za IET, BS 7671:2018, linasema kuwa isipokuwa tathmini ya hatari isipofanywa, ulinzi dhidi ya overvoltage ya muda mfupi itatolewa ambapo matokeo yanayosababishwa na overvoltage yanaweza:

Kusababisha majeraha makubwa, au kupoteza maisha ya mwanadamu;au

Kusababisha kukatizwa kwa huduma za umma na/au uharibifu wa urithi wa kitamaduni;au

Matokeo ya kukatizwa kwa shughuli za kibiashara au viwanda;au

Kuathiri idadi kubwa ya watu binafsi ziko pamoja.

Kanuni hii inatumika kwa aina zote za majengo ambayo yanajumuisha ndani, biashara na viwanda.

Wakati Kanuni za Wiring za IET hazirudi nyuma, ambapo kazi inafanywa kwenye saketi iliyopo ndani ya usakinishaji ambao umeundwa na kusakinishwa kwa toleo la awali la Kanuni za Wiring za IET, ni muhimu kuhakikisha kuwa saketi iliyorekebishwa inatii ya hivi karibuni. toleo, hii itakuwa ya manufaa ikiwa SPDs zitasakinishwa ili kulinda usakinishaji wote.

Uamuzi wa kununua SPD uko mikononi mwa mteja, lakini wanapaswa kupewa maelezo ya kutosha ili kufanya uamuzi sahihi kuhusu iwapo wangependa kuacha SPD.Uamuzi unapaswa kufanywa kwa kuzingatia mambo ya hatari ya usalama na kufuatia tathmini ya gharama ya SPDs, ambayo inaweza kugharimu kidogo kama pauni mia chache, dhidi ya gharama ya usakinishaji wa umeme na vifaa vilivyounganishwa nayo kama vile kompyuta, TV na vifaa muhimu, kwa mfano, kugundua moshi na udhibiti wa boiler.

Ulinzi wa ziada unaweza kusakinishwa katika kitengo kilichopo cha watumiaji ikiwa nafasi ya kutosha ya eneo inapatikana au, ikiwa nafasi ya kutosha haipatikani, inaweza kusakinishwa kwenye ua wa nje ulio karibu na kitengo cha watumiaji kilichopo.

Inafaa pia kuangalia na kampuni yako ya bima kwani baadhi ya sera zinaweza kusema kwamba vifaa lazima viwe na SPD au hawatalipa iwapo kuna dai.

Uwekaji daraja la ulinzi wa kuongezeka (hujulikana kama ulinzi wa umeme) Hutathminiwa kulingana na nadharia ya ulinzi wa mgawanyiko wa IEC 61643-31 & EN 50539-11, ambayo imewekwa kwenye makutano ya kizigeu.Mahitaji ya kiufundi na kazi hutofautiana.Kifaa cha ulinzi wa hatua ya kwanza cha umeme kimewekwa kati ya eneo la 0-1, juu kwa mahitaji ya mtiririko, mahitaji ya chini ya IEC 61643-31 & EN 50539-11 ni Itotal (10/350) 12.5 ka, na ya pili na ya tatu. viwango vimewekwa kati ya kanda 1-2 na 2-3, hasa kukandamiza overvoltage.

Vifaa vya ulinzi wa Surge (SPDs) ni muhimu katika kulinda vifaa vya elektroniki dhidi ya athari mbaya za overvoltage ya muda ambayo inaweza kusababisha uharibifu, kukatika kwa mfumo na upotezaji wa data.

Katika hali nyingi, gharama ya uingizwaji au ukarabati wa vifaa inaweza kuwa muhimu, haswa katika matumizi muhimu ya dhamira kama vile hospitali, vituo vya data na mitambo ya viwandani.

Vivunja mzunguko na fusi hazijaundwa kushughulikia matukio haya ya nishati ya juu, na hivyo kufanya ulinzi wa ziada wa upasuaji uwe muhimu.

Ingawa SPD zimeundwa mahsusi kuelekeza nguvu kupita kiasi kutoka kwa kifaa, kukilinda dhidi ya uharibifu na kurefusha maisha yake.

Kwa kumalizia, SPD ni muhimu katika mazingira ya kisasa ya kiteknolojia.

Kanuni ya Kufanya Kazi ya SPD

Kanuni ya msingi nyuma ya SPDs ni kwamba hutoa njia ya chini ya kizuizi chini kwa voltage ya ziada.Wakati spikes za voltage au kuongezeka kunatokea, SPD hufanya kazi kwa kuelekeza voltage ya ziada na ya sasa chini.

Kwa njia hii, ukubwa wa voltage inayoingia hupunguzwa hadi kiwango cha usalama ambacho hakiharibu kifaa kilichounganishwa.

Kufanya kazi, kifaa cha ulinzi wa kuongezeka lazima iwe na angalau sehemu moja isiyo ya mstari (varistor au pengo la cheche), ambayo chini ya hali tofauti hubadilisha hali ya juu na ya chini ya impedance.

Kazi yao ni kugeuza mkondo wa kutokwa au msukumo na kupunguza overvoltage kwenye vifaa vya chini vya mto.

Vifaa vya ulinzi wa mawimbi hufanya kazi chini ya hali tatu zilizoorodheshwa hapa chini.

A. Hali ya Kawaida (kutokuwepo kwa upasuaji)

Ikiwa hakuna hali ya kuongezeka, SPD haina athari kwenye mfumo na hufanya kama mzunguko wazi, inabaki katika hali ya juu ya impedance.

B. Wakati wa kuongezeka kwa voltage

Katika kesi ya spikes za voltage na kuongezeka, SPD huhamia hali ya upitishaji na kizuizi chake kilipungua.Kwa njia hii, italinda mfumo kwa kugeuza mkondo wa msukumo chini.

C. Rudi kwenye operesheni ya kawaida

Baada ya voltage kupita kiasi kutolewa, SPD ilirudi kwenye hali yake ya kawaida ya kizuizi cha juu.

Vifaa vya Ulinzi wa Surge (SPDs) ni vipengele muhimu vya mitandao ya umeme.Hata hivyo, kuchagua SPD inayofaa kwa mfumo wako inaweza kuwa suala gumu.

Kiwango cha juu cha voltage ya uendeshaji inayoendelea (UC)

Voltage iliyokadiriwa ya SPD inapaswa kuendana na voltage ya mfumo wa umeme ili kutoa ulinzi unaofaa kwa mfumo.Ukadiriaji wa chini wa volti utaharibu kifaa na ukadiriaji wa juu hautaelekeza njia ya muda ipasavyo.

Muda wa Majibu

Inaelezwa kama wakati wa SPD humenyuka kwa muda mfupi.Jinsi SPD inavyojibu kwa haraka, ndivyo ulinzi wa SPD unavyokuwa bora zaidi.Kwa kawaida, SPD za Zener diode huwa na majibu ya haraka zaidi.Aina zilizojaa gesi zina muda wa polepole wa kujibu na fuse na aina za MOV zina muda wa polepole wa kujibu.

Utoaji wa sasa wa kawaida (Katika)

SPD inapaswa kujaribiwa kwa umbo la wimbi la 8/20μs na thamani ya kawaida ya SPD ya ukubwa mdogo wa makazi ni 20kA.

Kiwango cha juu cha kutokwa kwa msukumo kwa Sasa (Iimp)

Ni lazima kifaa kiwe na uwezo wa kushughulikia kiwango cha juu zaidi cha sasa cha mawimbi kinachotarajiwa kwenye mtandao wa usambazaji ili kuhakikisha kuwa hakishindwi wakati wa tukio la muda mfupi na kifaa kinapaswa kujaribiwa kwa muundo wa mawimbi wa 10/350μs.

Kupunguza Voltage

Hii ni volteji ya kizingiti na juu ya kiwango hiki cha volteji, SPD huanza kubana kipenyo chochote cha volti ambacho hutambua kwenye njia ya umeme.

Mtengenezaji na Vyeti

Kuchagua SPD kutoka kwa mtengenezaji anayejulikana ambaye ana uidhinishaji kutoka kwa kituo cha kupima bila upendeleo, kama vile UL au IEC, ni muhimu.Uthibitishaji huhakikisha kuwa bidhaa imekaguliwa na kupitisha mahitaji yote ya utendaji na usalama.

Kuelewa miongozo hii ya ukubwa kutakuruhusu kuchagua kifaa bora zaidi cha ulinzi wa mawimbi kwa mahitaji yako na kukuhakikishia ulinzi madhubuti wa upasuaji.

Vifaa vya ulinzi wa upasuaji (SPDs) vimeundwa ili kutoa ulinzi wa kuaminika dhidi ya overvoltages ya muda mfupi, lakini mambo fulani yanaweza kusababisha kushindwa kwao.Zifuatazo ni baadhi ya sababu za msingi za kushindwa kwa SPDs:

1.Kuongezeka kwa nguvu nyingi

Mojawapo ya sababu kuu za kushindwa kwa SPD ni kuzidisha kwa umeme, kuongezeka kwa umeme kunaweza kutokea kwa sababu ya radi, kuongezeka kwa nguvu, au usumbufu mwingine wa umeme.Hakikisha kusakinisha aina sahihi ya SPD baada ya hesabu sahihi za muundo kulingana na eneo.

2. Sababu ya kuzeeka

Kutokana na hali ya mazingira ikiwa ni pamoja na halijoto na unyevunyevu, SPD zina maisha mafupi ya rafu na zinaweza kuzorota baada ya muda.Zaidi ya hayo, SPD zinaweza kuathiriwa na miisho ya mara kwa mara ya voltage.

3.Masuala ya usanidi

Imeweka vibaya, kama vile SPD iliyosanidiwa na wye inapounganishwa na mzigo ambao umeunganishwa kupitia delta.Hii inaweza kufichua SPD kwa voltages kubwa zaidi, ambayo inaweza kusababisha kushindwa kwa SPD.

4.Kushindwa kwa vipengele

SPD zina vijenzi kadhaa, kama vile varistors za oksidi za chuma (MOVs), ambazo zinaweza kushindwa kwa sababu ya kasoro za utengenezaji au sababu za mazingira.

5.Kuweka msingi usiofaa

Ili SPD kufanya kazi vizuri, kutuliza ni muhimu.SPD inaweza kufanya kazi vibaya au ikiwezekana kuwa suala la usalama ikiwa haijawekwa msingi kwa njia ipasavyo.